開花植物會(huì)通過細(xì)胞融合來阻止受精后吸引第二個(gè)花粉管。由于存在較堅(jiān)硬的細(xì)胞壁,在植物細(xì)胞中細(xì)胞融合為罕見。迄今為止只觀察到另外兩個(gè)植物細(xì)胞融合的例子,并且從發(fā)現(xiàn)受精過程中兩種配子之間發(fā)生兩細(xì)胞融合至今已過去了110多年。這項(xiàng)新研究報(bào)告了發(fā)生在開花植物正常發(fā)育過程中的第三種植物細(xì)胞融合事件。
植物細(xì)胞之間通訊的復(fù)雜機(jī)制,在成功受精后一種不同尋常的細(xì)胞融合選擇性消除了負(fù)責(zé)吸引花粉管的細(xì)胞。該研究揭示出植物啟動(dòng)了一類的細(xì)胞融合破壞了一種特殊的細(xì)胞,并闡明了開花植物有性生殖的進(jìn)化。
開花植物是通過雌配子(生殖細(xì)胞)與雄配子受精來進(jìn)行有性生殖。一旦在柱頭上成功授粉,花粉管會(huì)通過雌蕊向下朝著子房生長(zhǎng)。在包括擬南芥在內(nèi)的大多數(shù)開花植物中成熟胚珠,包含有由2個(gè)助細(xì)胞、1個(gè)卵細(xì)胞、1個(gè)中央細(xì)胞和3個(gè)反足細(xì)胞構(gòu)成的一個(gè)7細(xì)胞胚囊。一對(duì)助細(xì)胞定位在卵細(xì)胞的附近,研究小組發(fā)現(xiàn),助細(xì)胞是吸引花粉管朝著胚珠的必要條件?;ǚ酃芡ㄟ^珠孔進(jìn)入到胚珠中。
開花植物通過讓花粉管穿過助細(xì)胞(退化助細(xì)胞),隨后花粉管破裂將兩個(gè)精細(xì)胞釋放到胚囊中完成雙受精。兩個(gè)精細(xì)胞分別與卵細(xì)胞和中央細(xì)胞受精生成胚和胚乳,終發(fā)育為種子。一旦發(fā)生受精,第二種助細(xì)胞(宿存助細(xì)胞)會(huì)在成功受精數(shù)小時(shí)內(nèi)退化。因此,其他的花粉管無法再接近受精子房,這一機(jī)制稱作為“polytubey阻斷"( polytubey的意思就是一個(gè)胚珠接受多個(gè)花粉管)。另一方面,倘若受精失敗,第二助細(xì)胞會(huì)繼續(xù)存留,吸引第二花粉管補(bǔ)救早先的受精失敗。






